Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ К ВЫЕМКЕ ПРИ ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ К ВЫЕМКЕ ПРИ ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ К ВЫЕМКЕ ПРИ ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование изобретения: способ относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой отработке пологих пластов твердых полезных ископаемых. Сущность изобретения: для сокращения потерь полезного ископаемого и его разубоживания, по данным разведочных скважин, создают математическую модель зоны изменчивости контактов руд, т. е. устанавливают взаимосвязь между ними (среднеквадратические уклонения σ отметок контактов от средних плоскостей P различных размеров и ширину sк этой зоны), предельное (т. е. бортовое) содержание aб полезного компонента и его среднее содержание С в зоне, уровень Uв выравнивающей технологической плоскости Pт и по этой плоскости значения проектных площадей потерь Sп и разубоживания Sp, при этом σ = b·Pn, где b и n - коэффициенты, характеризующие соответственно относительный уклон плоскости P и геометрический вид форм контактов, а ширина зоны изменчивости контактов руд и пород равна , уровень выравнивающей технологической поверхности равен или , а проектные площади потери Sп= Uв·Pт, и выравнивающая технологическая площадь Pт= Sп+Sp, причем после обработки нижнего породного уступа мощности рудопородной массы от поверхности рудного уступа до выравнивающей технологической, производят выемку этой массы двумя слоями и по их поверхностям определяют площадь потерь , разубоживания и содержания полезного компонента, обработка же первого слоя производится полностью до наиболее выпуклых участков контура, а второй слой разрыхляется до уровня выравнивающей плоскости (предварительно рассчитав его мощность U = σк·Uв) и отрабатывается по участкам бедных и средних руд, а по участку с рыхлыми породами зачистка производится до частного уровня, затем, сравнивая фактические значения с расчетными, т. е. среднее содержание полезного компонента по выравнивающей плоскости aп с Cб, с Sп, с Sp, находят их соответственно по участкам бедных и средних руд и определяют по ним объемы потерь и разубоживания: , из породно-рудной массы второго слоя участка богатых руд извлекают ковшом экскаватора крупные фракции вредных примесей и других пород и затем эту массу зачищают в выемки бедных рыхлых руд (потом ее обрабатывают вместе со всей рудной массой).
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2012808
Класс(ы) патента: E21C41/26
Номер заявки: 4901085/03
Дата подачи заявки: 09.01.1991
Дата публикации: 15.05.1994
Заявитель(и): Ростовский инженерно-строительный институт
Автор(ы): Трунов И.Т.; Баранов Д.М.; Юрович В.И.; Кириллюк Д.Г.
Патентообладатель(и): Трунов Иван Трофимович
Описание изобретения: Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке пологих пластов твердых полезных ископаемых.
Известен способ подготовки пластов к выемке по экономическим показателям, согласно которому методом вариантов определяют плановые нормативы качественных и количественных потерь, а зачистку породно-рудного слоя производят до объемов этих потерь. Но при этом не установлены взаимосвязи этих потерь и технологических поверхностей с геологическими показателями, не разработан контроль процесса пород (руд) в кровле и почве пластов до объемов нормативных потерь и определения их параметров при этом процессе.
Но этот способ лишь констатирует фактическое наличие потерь и разубоживания после отработки пластов.
Известен также способ нормирования потерь и подготовки пластов руд к отработке. Он предусматривает в соответствии с нормативными величинами потерь и разубоживания бурения взрывных скважин, отработку взорванных пород (руд) и после этого бурение скважин (или рытье канавок) для замера мощностей потерь руды и вовлекаемых в рудную массу пород. Затем по этим параметрам рассчитывают фактические потери и разубоживание.
При этом технологический процесс подготовки полезного ископаемого к выемке не контролируется, из-за чего возникают сверхнормативные потери и разубоживание.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является известный способ подготовки пластов к отработке и планирования потерь и разубоживания. Он состоит в том, что проводят опробывание руд, рыхления руд и определяют коэффициент развала взорванных масс и минимальные мощности породных прослоек, которые целесообразно отрабатывать раздельно от рудных масс, а также зоны изменчивости контактов руд. При этом определяют потери руды и разубоживание, а затем отрабатывают горную массу из уступа полезного ископаемого.
Однако в известном способе отсутствует достаточно точное определение значения минимальных мощностей породных слоев, которые целесообразно отрабатывать раздельно, а также не разработана методика оценки сложности контактов, из-за чего объемные потери и разубоживание в зоне изменчивости контактов неопределенные, что приводит к образованию сверхнормативных потерь полезного ископаемого и его разубоживания.
Цель изобретения состоит в сокращении потерь полезного ископаемого и его разубоживания.
Сущность изобретения состоит в том, что при подготовке пологих пластов полезных ископаемых к выемке при открытых отработках проводят опробывание, опреде- ляют зоны изменчивости контактов руд и величины потерь полезного ископаемого и разубоживания, при этом устанавливают мощность горной массы от поверхности уступа полезного ископаемого, определяют уровень выравнивающей плоскости по математической зависимости Uв= для рудных пластов и Uв= для породных и угольных пластов, где аб - предельное (бортовое) содержание полезного компонента, % ;
с - среднее содержание полезного компонента в зоне, % ;
Sпо - площадь потерь по выравнивающей плоскости, м2;
Sро - площадь разубоживающей плоскости, м2, отработку горной массы из уступа полезного ископаемого ведут до выравнивающей плоскости двумя слоями, причем содержание полезного компонента, площадь потерь и разубоживания определяют для каждого слоя по его поверхности, первый слой отрабатывают до наиболее выпуклых участков контактов, а следующий слой мощностью, определяемой из выражения d = σк˙nв, где σк - ширина зоны изменчивости контактов руд и пород в метрах, отрабатывают до уровня выравнивающей плоскости.
Такой способ позволяет осуществлять контроль за процессом подготовки пластов к отработке, что обеспечивает сокращение потерь на 1,5% и разубоживания - на 2,0% .
Изобретение осуществляется следующим образом.
Подготовку пологих (до 10о) серно-известняковых пластов к выемке производили на карьерах Роздольского ПО "Сера".
Скважины эксплуатационной разведки для серно-известняковых руд бурили через 25-50 м. После отработки нижнего породного уступа производили послойное механическое рыхление и выемку породно-рудной массы последовательно от поверхности рудного уступа до предельных показателей полезных ископаемых. Рыхление руд и пород кровли и почвы пластов производили механическим и комбинированным способами, для которых размеры выравнивающих технологических плоскостей по заходке Ртравны: 25-30 м - ширина, 40-50 м - по фронту добычных работ. При таких размерах Рт значение σ≈0,7; n ≈0,6. Среднее содержание серы в балансовых запасах зоны изменчивости с ≈22,0% , предельное (бортовое) содержание аб= 8,0% . По этим параметрам нашли: ширину зоны изменчивости σк = = 2,3 м, уровень выравнивающей технологической поверхности Uд = = = 0,36 дол. ед , проектные площади нормативных потерь и разубоживания S = 0,36 ˙1350 м2 = 486,0 м2; Spn = 1350 - -486 = 864 м2 и их объемы Vnп = 486,0 ˙0,83x x 0,6 = 242,0 м2; Vpn = 864(2,3 - 0,83) ˙0,6 = 762,0 м2.
По результатам маркшейдерских съемок рудного уступа находили мощность первого слоя (m≈0,8-1,0 м), замеряли по его поверхности площади потерь (Sn1≡15 м2).
Затем рассчитали мощность второго слоя Uп = 2,3 ˙0,36 = 0,83 м, разрыхлили его и определили в разрыхленной массе физическим способом содержание полезного компонента, места размещения различных сортов руд и пород. Зачистили массу по участкам с бедными и средними рудами, замерили по их поверхности содержание полезного компонента (среднее Сп = 7,7% , по участку с рыхлыми породами - Сп = 3,3% ) и по площади потерь и разубоживания; из массы участка с очень богатыми рудами С ≈35% (размеры участка 15 ˙16 м) извлекли ковшом экскаватора крупные фракции гипсов (диаметром более 30 см) и других пород; рассчитали частный уровень Uгд, Uчм для участка с рыхлыми породами (размер участка 13 ˙20 м):
Uчд = = = 0,38 дол. ед.
Uчм= (σк-Uм)Uгд=
= ( 2,3 - 0,83 )˙ 0,38 = 0,55 м .
На эту глубину по данному участку зачистили рыхлые породы, замерили по нему площадь потерь и разубоживания. В выемке рыхлых пород и бедных руд, которые были отработаны вместе со всей рудной массой, зачистили очень богатые руды и по поверхности богатых руд замерили площади потерь Vп и разубоживания Vр:
по участкам со средним качеством руд (Sп = 306,0 м2; Sp = 544,0 м3);
Vп = Sп ˙Uм ˙ n = 306˙ 0,83˙ 0,6 = = 152,0 м3;
Vp = Sр( σк-Uм ) n= 544 ˙(2,3 - 0,83) x x 0,6 = 480,0 м3;
по участку с очень богатыми рудами (по плоскости первого слоя Sп = 10,0 м2; Sp = 230 м2, после зачистки второго слоя площадь пород Sпр = 60,0 м2; руд - Sрд = 180 м2) разубоживание во втором слое
Vр2 = 0,83= 120,0 м3; после отделения крупных фракций разных пород Vр2I≈60,0 м3, разубоживание ниже второго слоя VpII= 60 · · 0,3 = 6 м3;
Vп = Sп ˙Δ σ= 10 0,2 ˙0,6 = 1 м3;
по участку с рыхлыми породами и бедными рудами (его площадь 260,0 м2, Sп = 40 м2, Sp = 220 м2) дополнительно отделено породы
Vпр = Sp ˙ Uчм ˙n= 260 ˙0,55 ˙0,6 = 86,0 м3, при этом потеряно бедных руд
Vп = 40 ˙0,55 ˙0,6 = 14,0 м3 разубоживание Vp = Sp ( σк- Uм - U2) ˙n = 220(2,3 - 0,83 - 0,55) ˙0,6 = 120,0 м3.
Общее количество потерь и разубоживания
Vпо = 152,0 + 1,0 + 14,0 = 167,0 м3;
Vро = 480,0 + 60,0 + 6,0 + 120 = 666,0 м3.
Аналогично производим обработку последующих пластов. (56) Сб. руководящих материалов по охране недр. М. : Недра, 1973.
Юматов Б. М. Нормирование и планирование полноты и качества выемки руды на карьерах. М. : Недра, 1987, с. 320.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ К ВЫЕМКЕ ПРИ ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ, включающий опробывание, определение зон изменчивости контактов руд, определения величины потерь полезного ископаемого и разубоживания, отработку горной массы из уступа полезного ископаемого, отличающийся тем, что, с целью сокращения потерь полезного ископаемого и его разубоживания, предварительно определяют мощность горной массы от поверхности уступа полезного ископаемого, а затем определяют уровень выравнивающей плоскости по математической зависимости
Uв= - для рудных пластов;
Uв= - для нерудных и угольных пластов,
где aб - предельное (бортовое) содержание полезного компонента, % ;
C - среднее содержание полезного компонента в зоне, % ;
Sпо - площадь потерь до выравнивающей плоскости, м2;
Sро - площадь разубоживания по выравнивающей плоскости, м2,
при этом отработку горной массы ведут до выравнивающей плоскости двумя слоями, а содержание полезного компонента, площадь потерь и разубоживание определяют для каждого слоя по его поверхности, при этом первый слой отрабатывают до наиболее выпуклых участков контактов, а следующий слой мощностью, определяемой из выражения
d = σк˙Uв,
где σк-ширина зоны изменчивости контактов руд и пород, м, отрабатывают до уровня выравнивающей плоскости.